一种激光晶体焊接治具及焊接方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114247952A(43)申请公布日2022.03.29(21)申请号202010998902.4(22)申请日2020.09.22(71)申请人中国科学院大连化学物理研究所地址116023辽宁省大连市沙河口区中山路457-41号(72)发明人公发全李刚李想刘锐贾勇戴隆辉王锋孙天祥邓淞文吕少波吕起鹏金玉奇(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人汪海(51)Int.Cl.B23K3/08(2006.01)B23K1/008(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种激光晶体焊接治具及焊接方法(57)摘要本发明涉及激光晶体领域，具体地说是一种激光晶体焊接治具及焊接方法，包括焊接座、焊接罩、压柱和压块伞，所述焊接座上设有凹槽，且所述凹槽内由下到上依次设有热沉、焊料和激光晶体，焊接罩罩于所述焊接座上，且所述压柱下端穿过所述焊接罩后与所述激光晶体相抵，所述压柱上端设有压块伞，所述焊接罩一侧设有观察窗，所述焊接座上设有盲孔。本发明在焊料熔化后利用激光晶体、压柱和压块伞的重力作用下增强焊料渗透，并且挤压出残余的焊料减小热阻，从而增大热传递系数，实现对激光晶体高效换热。CN114247952ACN114247952A权利要求书1/1页1.一种激光晶体焊接治具，其特征在于：包括焊接座(1)、焊接罩(5)、压柱(6)和压块伞(7)，所述焊接座(1)上设有凹槽(101)，且所述凹槽(101)内由下到上依次设有热沉(2)、焊料(3)和激光晶体(4)，焊接罩(5)罩于所述焊接座(1)上，且所述压柱(6)下端穿过所述焊接罩(5)后与所述激光晶体(4)相抵，所述压柱(6)上端设有压块伞(7)，所述焊接罩(5)一侧设有观察窗(503)，所述焊接座(1)上设有容置热偶的盲孔。2.根据权利要求1所述的激光晶体焊接治具，其特征在于：所述焊接罩(5)包括四周的侧罩壁(501)和上端的顶罩壁(502)，且所述侧罩壁(501)上开设有观察窗(503)，所述顶罩壁(502)上设有供所述压柱(6)穿过的通孔。3.根据权利要求1所述的激光晶体焊接治具，其特征在于：所述焊料(3)为片状。4.根据权利要求1所述的激光晶体焊接治具，其特征在于：所述压块伞(7)中间设有定位槽(701)套装于所述压柱(6)上端。5.一种根据权利要求1所述的激光晶体焊接治具的焊接方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：先将热沉(2)放入焊接座(1)的凹槽(101)中，再将焊料(3)和激光晶体(4)依次放入所述凹槽(101)中，然后将所述焊接座(1)放于焊接炉中；步骤二：将焊接罩(5)放入焊接炉中并罩于焊接座(1)上，再将压柱(6)送入焊接炉中并穿过焊接罩(5)压在激光晶体(4)上，然后将压块伞(7)放置于压柱(6)上端；步骤三：由焊接罩(5)的观察窗(503)放入热偶并插在焊接座(1)的盲孔中；步骤四：焊接炉关闭并加热，当焊接炉温度达到设定温度后，焊料(3)熔化并在所述激光晶体(4)、压柱(6)和压块伞(7)的重力作用下增强焊料(3)渗透且挤压出残余的焊料(3)。6.根据权利要求5所述的激光晶体焊接治具的焊接方法，其特征在于：所述焊料(3)先制备成厚度为3～50μm的预制片，焊接时将焊料(3)预制片放置在激光晶体(4)和热沉(2)之间。7.根据权利要求5所述的激光晶体焊接治具的焊接方法，其特征在于：所述焊料(3)为低温焊料。2CN114247952A说明书1/3页一种激光晶体焊接治具及焊接方法技术领域[0001]本发明涉及激光晶体领域，具体地说是一种激光晶体焊接治具及焊接方法。背景技术[0002]固体激光具有方向性好、能量集中等诸多优势，但这种激光的发展一直受到热管理问题的困扰。随着泵浦激光晶体功率密度和总能量的提高，在激光晶体中由于量子亏损、碰撞淬灭等无辐射跃迁会产生大量废热，需要及时将这部分能量排出到晶体外，现有技术一般是采用主动换热的方式将这部分能量排出，而激光晶体热量耦合连接是主动换热的重要环节，但如何减小焊接层的热阻，增大热传递系数，进而实现对激光晶体高效换热是需要考虑的问题。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种激光晶体焊接治具及焊接方法，能够减小焊接层的热阻，增大热传递系数，进而实现对激光晶体高效换热。[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：[0005]一种激光晶体焊接治具，包括焊接座、焊接罩、压柱和压块伞，所述焊接座上设有凹槽，且所述凹槽内由下到上依次设有热沉、焊料和激光晶体，焊接罩罩于所述焊接座上，且所述压柱下端穿过所述焊接罩后与所述激光晶体相抵，所述压柱上端设有压块伞，所述焊接罩一侧设有观察窗，所述焊接座上设有容置热偶的盲孔。[0006]